Density functional theory with dispersion corrections for supramolecular structures, aggregates, and complexes of (bio)organic molecules

Organic and Biomolecular Chemistry

Volumn 5, Issue 5, 2007, Pages 741-758

  Grimme, Stefan ^a   Antony, Jens ^a   Schwabe, Tobias ^a   Mück Lichtenfeld, Christian ^a  

^a UNIVERSITY OF MÜNSTER   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOCHEMISTRY; ELECTRONIC STRUCTURE; MOLECULAR BIOLOGY; MOLECULAR STRUCTURE; SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY; VAN DER WAALS FORCES;

(BIO)ORGANIC MOLECULES; BINDING CHARACTER; EXCHANGE-REPULSION; KOHN-SHAM DENSITY FUNCTIONAL THEORY (KS-DFT);

PROBABILITY DENSITY FUNCTION;

EID: 33847207462     PISSN: 14770520     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/b615319b     Document Type: Article

References (164)

1. J.-M. Lehn, Supramolecular Chemistry. Concepts and Perspectives, VCH, Weinheim, 1995
2. E. A. Meyer R. K. Castellano F. Diederich Angew. Chem., Int. Ed. 2003 42 1210 1250
3. N. Kannan S. Vishveshwara Protein Eng. 2000 13 753 761
4. J. L. Atwood, J. E. D. Davies, D. D. MacNicol, F. Vögtle and K. S. Suslick, Comprehensive Supramolecular Chemistry, Elsevier, Oxford, 1996
5. P. Hobza J. poner Chem. Rev. 1999 99 3247 3276
6. K. Müller-Dethlefs P. Hobza Chem. Rev. 2000 100 143 168
7. A. J. Stone, The Theory of Intermolecular Forces, Oxford University Press, Oxford, 1997
8. C. Møller M. S. Plesset Phys. Rev. 1934 46 618 622
9. D. Cremer, 'Møller-Plesset Perturbation Theory', in Encyclopedia of Computational Chemistry, vol. 3, pp. 1706-1735, ed., P. von Rague-Schleyer, J. Wiley, New York, 1998
10. T. Helgaker, P. Jørgensen and J. Olsen, Molecular Electronic-Structure Theory, J. Wiley, New York, 2000
11. M. O. Sinnokrot C. D. Sherrill J. Phys. Chem. A 2006 110 10656 10668
12. S. Tsuzuki, ' Interactions with Aromatic Rings ' in Structure and Bonding, Springer, Berlin/Heidelberg, 2005, vol. 115, pp. 149-193
13. J. poner and P. Hobza, 'DNA Bases and Base Pairs: Ab Initio Calculations', in Encyclopedia of Computational Chemistry, ed., P. von Rague Schleyer, Wiley, New York, 2001, vol. 1, pp. 777-789
14. M. Nishio CrystEngComm 2004 6 130 158
15. W. Kutzelnigg, Einführung in die Theoretische Chemie: Band 2, Die chemische Bindung, Verlag Chemie, Weinheim, 1978
16. M. Suzuki N. Amano J. Kakinuma M. Tateno J. Mol. Biol. 1997 274 421 435
17. D. H. Mathews J. Sabina M. Zuker D. H. Turner J. Mol. Biol. 1999 288 911 940
18. S. Bommarito N. Peyret J. SantaLucia, Jr Nucleic Acids Res. 2000 28 1929 1934
19. W. A. Denny and B. Baguley, Molecular Aspects of Anticancer Drug-DNA Interactions, ed., S. Neidle, and, M. Warning, Macmillan, London, 1984
20. C. Diedrich A. Lüchow S. Grimme J. Chem. Phys. 2005 123 184106
21. J. G. Hill J. A. Platts H.-J. Werner Phys. Chem. Chem. Phys. 2006 8 4072 4078
22. Y. C. Park J. S. Lee J. Phys. Chem. A 2006 110 5091 5095
23. R. Podeszwa R. Bukowski K. Szalewicz J. Phys. Chem. A 2006 110 10345 10354
24. Y. Jung M. Head-Gordon Phys. Chem. Chem. Phys. 2006 8 2831 2840
25. W. Kohn L. Sham J. Phys. Rev. A 1965 140 1133 1138
26. W. Koch and M. C. Holthausen, A Chemist's Guide to Density Functional Theory, Wiley-VCH, New York, 2001
27. R. G. Parr and W. Yang, Density-Functional Theory of Atoms and Molecules, Oxford University Press, Oxford, 1989
28. S. Kristyan P. Pulay Chem. Phys. Lett. 1994 229 175 180
29. P. Hobza J. Sponer T. Reschel J. Comput. Chem. 1995 16 1315 1325
30. J. M. Pérez-Jordá A. D. Becke Chem. Phys. Lett. 1995 233 134 137
31. S. Grimme J. Comput. Chem. 2004 25 1463 1473
32. S. Grimme J. Comput. Chem. 2006 27 1787 1799
33. B. Zou K. Dreger C. Mück-Lichtenfeld S. Grimme H. J. Schäfer H. Fuchs L. Chi Langmuir 2005 21 1364 1370
34. M. Piacenza S. Grimme ChemPhysChem 2005 6 1554 1558
35. M. Parac M. Etinski M. Peric S. Grimme J. Chem. Theory Comput. 2005 1 1110 1118
36. M. Piacenza S. Grimme J. Am. Chem. Soc. 2005 127 14841 14848
37. J. Antony S. Grimme Phys. Chem. Chem. Phys. 2006 8 5287 5293
38. P. L. A. Popelier, 'Quantum Chemical Topology: On Bonds and Potentials', in Structure and Bonding, Springer: Berlin/Heidelberg, 2005, vol. 115, pp. 1-56
39. B. Jeziorski and K. Szalewicz, 'Intermolecular Interactions by Perturbation Theory', in Encyclopedia of Computational Chemistry, ed., P. von Rague-Schleyer, J. Wiley, New York, 1998, vol. 2, pp. 1376-1398
40. C. J. Cramer, Essentials of Compuational Chemistry, J. Wiley, New York, 2002, p. 50
41. H. L. Williams C. F. Chabalowski J. Phys. Chem. A 2001 105 646 659
42. A. Heßelmann G. Jansen Chem. Phys. Lett. 2002 357 464 470
43. A. Heßelmann G. Jansen Chem. Phys. Lett. 2002 362 319 325
44. A. D. Mackerell, Jr J. Comput. Chem. 2004 25 1584 1604
45. F. London Z. Phys. 1930 63 245 279
46. N. A. Benedek I. K. Snook M. D. Towler R. J. Needs J. Chem. Phys. 2006 125 104302
47. J. erný P. Hobza Phys. Chem. Chem. Phys. 2005 7 1624 1626
48. S. M. Cybulski C. E. Seversen J. Chem. Phys. 2005 122 014117
49. T. von Mourik R. J. Gdanitz J. Chem. Phys. 2002 116 9620 9623
50. M. J. Allen D. J. Tozer J. Chem. Phys. 2002 117 11113 11120
51. J. M. Pérez-Jordá E. San-Fabián A. J. Pérez-Jiménez J. Chem. Phys. 1999 110 1916 1920
52. P. Hohenberg W. Kohn Phys. Rev. B 1964 136 864 871
53. M. P. Waller A. Robertazzi J. A. Platts D. E. Hibbs P. A. Williams J. Comput. Chem. 2006 27 491 504
54. X. Xu W. A. Goddard, III Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004 101 2673 2677
55. T. R. Walsh Phys. Chem. Chem. Phys. 2005 7 443 451
56. Y. Zhao N. E. Schultz D. G. Truhlar J. Chem. Theory Comput. 2006 2 364 382
57. Y. Zhao D. G. Truhlar J. Phys. Chem. A 2004 108 6908 6918
58. I. V. Schweigert V. F. Lotrich R. J. Bartlett J. Chem. Phys. 2006 125 104108
59. O. Gritsenko E. J. Baerends J. Chem. Phys. 2006 124 054115
60. S. Grimme J. Chem. Phys. 2006 124 034108
61. A. Puzder M. Dion D. C. Langreth J. Chem. Phys. 2006 124 164105
62. T. Thonhauser A. Puzder D. C. Langreth J. Chem. Phys. 2006 124 164106
63. I. C. Gerber J. G. Ángyán Chem. Phys. Lett. 2005 416 370 375
64. J. G. Ángyán I. C. Gerber A. Savin J. Toulouse Phys. Rev. A 2005 72 012510
65. M. A. Basanta Y. J. Dappe J. Ortega F. Flores Europhys. Lett. 2005 70 355 361
66. F. Furche T. Van Voorhis J. Chem. Phys. 2005 122 164106
67. T. Sato T. Tsuneda K. Hirao J. Chem. Phys. 2005 123 104307
68. E. Hult H. Rydberg B. I. Lundqvist D. C. Langreth Phys. Rev. B: Condens. Matter 1999 59 4708 4713
69. W. Kohn Y. Meir D. E. Makarov Phys. Rev. Lett. 1998 80 4153 4156
70. Y. Andersson D. C. Langreth B. I. Lundqvist Phys. Rev. Lett. 1996 76 102 105
71. E. Hult Y. Andersson B. I. Lundqvist D. C. Langreth Phys. Rev. Lett. 1996 77 2029 2032
72. B. I. Lundqvist Y. Andersson H. Shao S. Chan D. C. Langreth Int. J. Quantum Chem. 1995 56 247 255
73. M. Elstner P. Hobza T. Frauenheim S. Suhai E. Kaxiras J. Chem. Phys. 2001 114 5149 5155
74. X. Wu M. C. Vargas S. Nayak V. Lotrich G. Scoles J. Chem. Phys. 2001 115 8748 8757
75. Q. Wu W. Yang J. Chem. Phys. 2002 116 515 524
76. U. Zimmerli M. Parrinello P. Koumoutsakos J. Chem. Phys. 2004 120 2693 2699
77. A. D. Becke E. R. Johnson J. Chem. Phys. 2005 122 154104
78. A. D. Becke E. R. Johnson J. Chem. Phys. 2005 123 154101
79. A. D. Becke E. R. Johnson J. Chem. Phys. 2006 124 014104
80. S. Grimme Angew. Chem. 2006 118 4571 4575
81. E. R. Johnson A. D. Becke J. Chem. Phys. 2005 123 024101
82. E. R. Johnson A. D. Becke J. Chem. Phys. 2006 124 174104
83. J. Hepburn G. Scoles R. Penco Chem. Phys. Lett. 1975 36 451 456
84. R. Ahlrichs R. Penco G. Scoles Chem. Phys. 1977 19 119 130
85. K. T. Tang J. P. Toennies J. Chem. Phys. 1984 80 3726 3741
86. C. Douketis G. Scoles S. Marchetti M. Zen A. J. Thakkar J. Chem. Phys. 1982 76 3057 3063
87. I. Hyla-Kryspin G. Haufe S. Grimme Chem.-Eur. J. 2004 10 3411 3422
88. X. Xu W. A. Goddard, III J. Phys. Chem. A 2004 108 2305 2313
89. Y. Zhao D. G. Truhlar J. Phys. Chem. A 2006 110 5121 5129
90. Y. Zhao D. G. Truhlar Phys. Chem. Chem. Phys. 2005 7 2701 2705
91. Y. Zhao D. G. Truhlar J. Phys. Chem. A 2005 109 4209 4212
92. V. N. Staroverov G. E. Scuseria J. Tao J. P. Perdew J. Chem. Phys. 2003 119 12129 12137
93. J. Tao J. P. Perdew J. Chem. Phys. 2005 122 114102
94. A. Ruzsinszky J. P. Perdew G. I. Csonka J. Phys. Chem. A 2005 109 11015 11021
95. C. Adamo V. Barone J. Chem. Phys. 1998 108 664 675
96. D. C. Langreth M. Dion H. Rydberg E. Schröder P. Hyldgaard B. I. Lundqvist Int. J. Quantum Chem. 2005 101 599 610
97. M. Dion H. Rydberg E. Schröder D. C. Langreth B. I. Lundqvist Phys. Rev. Lett. 2004 92 246401
98. S. D. Chakarova E. Schröder J. Chem. Phys. 2005 122 054102
99. J. Kleis E. Schröder J. Chem. Phys. 2005 122 164902
100. E. Goll H.-J. Werner H. Stoll Phys. Chem. Chem. Phys. 2005 7 3917 3923
101. S. M. Cybulski T. M. Bledson R. R. Toczylowski J. Chem. Phys. 2002 116 11039 11040
102. O. A. von Lilienfeld I. Tavernelli U. Röthlisberger D. Sebastiani Phys. Rev. B: Condens. Matter 2005 71 195119
103. O. A. von Lilienfeld I. Tavernelli U. Röthlisberger D. Sebastiani J. Chem. Phys. 2005 122 014113
104. O. A. von Lilienfeld I. Tavernelli U. Röthlisberger D. Sebastiani Phys. Rev. Lett. 2004 93 153004
105. O. A. von Lilienfeld D. Andrienko J. Chem. Phys. 2006 124 054307
106. G. Cinacchi J. Chem. Phys. 2006 125 057101
107. T. Tkatchenko O. A. von Lilienfeld Phys. Rev. B: Condens. Matter 2006 73 153406
108. C. Tuma J. Sauer Chem. Phys. Lett. 2004 387 388 394
109. C. Tuma J. Sauer Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 4769 4771
110. C. Tuma J. Sauer Phys. Chem. Chem. Phys. 2006 8 3955 3965
111. S. Dapprich I. Komáromi K. S. Byun K. Morokuma M. J. Frisch J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1999 461-462 1 21
112. E. Clementi G. Corongiu J. Phys. Chem. A 2001 105 10379 10383
113. C. Gonzalez E. C. Lim J. Phys. Chem. A 2003 107 10105 10110
114. T. H. Dunning, Jr J. Chem. Phys. 1989 90 1007 1023
115. H. B. Jansen P. Ros Chem. Phys. Lett. 1969 3 140 143
116. S. F. Boys F. Bernardi Mol. Phys. 1970 19 553 566
117. A. Schäfer C. Huber R. Ahlrichs J. Chem. Phys. 1994 100 5829 5835
118. A. D. Becke Phys. Rev. A 1988 38 3098 3100
119. C. Lee W. Yang R. G. Parr Phys. Rev. B: Condens. Matter 1988 37 785 789
120. J. P. Perdew K. Burke M. Ernzerhof Phys. Rev. Lett. 1996 77 3865 3868
121. A. D. Becke J. Chem. Phys. 1997 107 8554 8560
122. A. D. Becke J. Chem. Phys. 1993 98 5648 5652
123. P. J. Stephens F. J. Devlin C. F. Chabalowski M. J. Frisch J. Phys. Chem. 1994 98 11623 11627
124. C. Adamo V. Barone J. Chem. Phys. 1999 110 6158 6170
125. R. Ahlrichs M. Bär M. Häser H. Horn C. Kölmel Chem. Phys. Lett. 1989 162 165 169
126. TURBOMOLE, version 5.7, R. Ahlrichs, M. Bär, H.-P. Baron, R. Bauernschmitt, S. Böcker, N. Crawford, P. Deglmann, M. Ehrig, K. Eichkorn, S. Elliott et al., Universität Karlsruhe, 2003, http://www.turbomole.com
127. K. Eichkorn O. Treutler H. Öhm M. Häser R. Ahlrichs Chem. Phys. Lett. 1995 240 283 289
128. F. Weigend M. Häser Theor. Chem. Acc. 1997 97 331 340
129. F. Weigend A. Köhn C. Hättig J. Chem. Phys. 2002 116 3175 3183
130. K. Eichkorn F. Weigend O. Treutler R. Ahlrichs Theor. Chem. Acc. 1997 97 119 124
131. H.-J. Werner, P. J. Knowles, R. Lindh, F. R. Manby, M. Schütz, P. Celani, T. Korona, G. Rauhut, R. D. Amos, A. Bernhardsson, A. Berning, D. L. Cooper, M. J. Deegan, O. A. J. Dobbyn, F. Eckert, C. Hampel, G. Hetzer, A. W. Lloyd, S. J. McNicholas, W. Meyer, M. E. Mura, A. Nicklaß, P. Palmieri, R. Pitzer, U. Schumann, H. Stoll, A. J. Stone, R. Tarroni and T. Thorsteinsson, MOLPRO, version 2006.1:, A package of ab initio programs, http://www.molpro.net
132. A. Heßelmann G. Jansen M. Schütz J. Chem. Phys. 2005 122 014103
133. K. Morokuma J. Chem. Phys. 1971 55 1236 1244
134. K. Kitaura K. Morokuma Int. J. Quantum Chem. 1976 10 325 340
135. F. M. Bickelhaupt and E. J. Baerends, ' Kohn-Sham Density Functional Theory: Predicting and Understanding Chemistry ' in Reviews in Computational Chemistry, ed., K. B. Lipkowitz, and, D. B. Boyd, Wiley-VCH, New York, 2000, vol. 15, pp. 1-86
136. M. Swart C. Fonseca Guerra F. M. Bickelhaupt J. Am. Chem. Soc. 2004 126 16718 16719
137. M. O. Sinnokrot C. D. Sherrill J. Am. Chem. Soc. 2003 126 7690 7697
138. P. Jurecka J. Sponer J. Cerny P. Hobza Phys. Chem. Chem. Phys. 2006 8 1985 1993
139. P. Mignon S. Loverix F. De Proft P. Geerlings J. Phys. Chem. A 2004 108 6038 6044
140. P. Mignon S. Loverix J. Steyaert P. Geerlings Nucleic Acids Res. 2005 33 1779 1789
141. C. A. Hunter J. K. M. Sanders J. Am. Chem. Soc. 1990 112 5525 5534
142. S. Grimme Chem.-Eur. J. 2004 10 3423 3429
143. S. Tsuzuki K. Honda T. Uchimaru M. Mikami J. Chem. Phys. 2006 124 114304
144. B. W. Gung X. Xue H. J. Reich J. Org. Chem. 2005 70 3641 3644
145. A. Klamt G. Schürmann J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1993 799 805
146. Q. Wu W. Yang J. Chem. Phys. 2002 116 515 524
147. J. N. S. Evans G. Burton P. E. Mackenzie N. E. Scott Biochemistry 1986 25 905 912
148. N. L. Allinger Y. H. Yuh J.-H. Lii J. Am. Chem. Soc. 1989 111 8551 8566
149. J. Fritzsche J. Prakt. Chem. (Leipzig) 1867 101 333 343
150. S. Grimme C. Diedrich M. Korth Angew. Chem. 2006 118 641 645
151. S. Grimme J. Chem. Phys. 2003 118 9095 9102
152. S. Tsuzuki K. Honda T. Uchimaru M. Mikami K. Tanabe J. Am. Chem. Soc. 2002 124 104 112
153. M. O. Sinnokrot E. F. Valeev C. D. Sherrill J. Am. Chem. Soc. 2002 124 10887 10893
154. S. Tsuzuki T. Uchimaru K. Tanabe J. Phys. Chem. A 1997 102 740 743
155. M. A. Petrukhina Y. Sevryugina A. Y. Rogachev E. A. Jackson L. T. Scott Organometallics 2006 25 5492 5495
156. S. Yao U. Beginn T. Gress M. Lysetska F. Würthner J. Am. Chem. Soc. 2004 126 8336 8348
157. M. J. S. Dewar E. G. Zoebisch E. F. Healy J. J. P. Stewart J. Am. Chem. Soc. 1985 107 3902 3909
158. M. Rapacioli F. Calvo F. Spiegelman C. Joblin D. J. Wales J. Phys. Chem. A 2005 109 2487 2497
159. U. Rösch S. Yao R. Wortmann F. Würthner Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 7026 7030
160. G. Vidali G. Ihm H. Kim M. W. Cole Surf. Sci. Rep. 1991 12 133 181
161. S. E. Weber S. Talapatra C. Journet A. Zambano A. D. Migone Phys. Rev. B: Condens. Matter 2000 61 13150 13154
162. W. F. Claussen J. Chem. Phys. 1951 19 1425 1426
163. J. Ripmeester C. I. Ratcliffe J. Phys. Chem. 1988 92 337 339
164. A. Khan J. Chem. Phys. 1999 110 11884 11889